Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Априль Ж. -> "Оптическая голография " -> 105

Оптическая голография - Априль Ж.

Априль Ж., Арсено А., Баласубраманьян Н. Оптическая голография — М.: Мир, 1982. — 736 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskayagalografiyat21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 143 >> Следующая


Отметив трудности, укажем теперь на теоретические предпосылки, которые помогут установить некоторые правила конструирования. Во-первых, это теория аберраций отдельных элементов, например разработанная Шампанем І2]. Поскольку, по всей вероятности, система будет иметь лишь один ГОЭ, эта теория является весьма полезной. Основной недостаток большинства теорий аберраций голограмм заключается в рассмотрении только точечных источников для формирования пучков и плоских подложек. Во-вторых, значительную помощь оказывает простой путь получения некоторых результатов в приближении первого порядка или условий параксиальности. Одним из примеров этого служит теория геометрической оптики, рассмотренная Арсено [I]. Другим примером является аналогия с тонкими линзами, которую заметил Свитт [11]. и которая позволяет строить лучи в системе ГОЭ без детального рассмотрения образования пучков. Наконец, имеется ряд общих теоретических результатов, которые позволяют выбрать геометрию ГОЭ. Хорошие примеры имеются в работе, опубликованной Смитом и Уилфордом [9, 12].

10.8.4.4. Построение хода лучей

Конструирование оптических систем с ГОЭ теперь не обходится без вычисления с помощью ЭВМ. Это позволяет быстр© получать количественные значения параметров. Такой расчет необходим также на заключительном этапе конструирования, когда решаются задачи оптимизации и расчета допустимых отклонений параметров.

Геометрия оптических систем с ГОЭ такова, что в них целесообразно рассматривать все лучи как косые. Этот подход необходим также для наклонных и децентрированных элементов, которые часто используются в системах с ГОЭ. Основные сведения по построению хода лучей для таких элементов замечательно изложили Спенсер и Мерти в своей работе [10]. Единственная трудность, которая встречается при построении хода лучей в системе с ГОЭ, состоит в вычислении лучей OhR для произвольных точек голографического элемента, когда для образования записывающих лучей используются оптические элементы. В этом случае приходится применять итерации, поскольку невозможно узнать, каким образом следует направить луч, чтобы он попал в желаемую точку на голографичес-ком элементе. Если овладеть соответствующими навыками, то процедура становится совершенно простой. По-видимому, единственной еще возможностью при построении хода лучей является автоматическая оптимизация параметров записывающих лучей ГОЭ в соответствии с критериями, определяемыми характеристиками всей системы. 10.8. Голограммные оптические элементы

645

10.8.5. Изготовление голографических элементов

Процесс изготовления ГОЭ состоит из подготовки установки для экспонирования и собственно записи голограммы на соответствующем регистрирующем материале. Установка для экспонирования обеспечивает необходимую геометрию записи с допустимыми отклонениями. Необходимо следить, чтобы во время экспозиции соблюдалась также интерферометр и ческа я стабильность. Если при изготовлении ГОЭ для образования записывающих лучей используются оптические элементы, то последние должны быть установлены соответствующим образом и отъюстированы. После того как установлена аппаратура, подготовлены подложки и регистрирующий материал, проведено экспонирование и выполнена соответствующая обработка материала, можно считать, что ГОЭ готов. Достижение высокого качества ГОЭ требует чистоты и однородности обработки, что является правилом для большинства оптических производств.

Решающим моментом в производстве ГОЭ является регистрирующий материал. Для наших целей мы нашли только два подходящих материала: бихромированную желатину для объемных фазовых голограмм и обычный фоторезист для поверхностных рельефных голограмм. Хотя мы столкнулись с некоторыми трудностями, связанными с управлением процессом обработки, нам удалось получить хорошие реультаты с этими материалами. Поскольку регистрирующие среды рассматриваются в § 8.3, мы их здесь не будем рассматривать.

Оптические системы с ГОЭ имеют сложную геометрию, поэтому их исследование представляет непростую задачу. Это связано с большими аберрациями ГОЭ, которые компенсируются аберрациями других систем. Следовательно, мы получаем элемент, который сам по себе имеет низкое качество, и единственная возможность испытать его заключается в том, чтобы собрать и настроить всю систему. Необходимо, чтобы отдельный элемент компенсировал аберрации ГОЭ хотя бы в одной точке поля зрения. По-видимому, хорошие перспективы для этого имеют голограммы, синтезированные на ЭВМ, которые довольно легко получить с помощью той же самой программы, которая используется для построения хода лучей и позволяет получить оптимальную конструкцию ГОЭ.

10.8.6. Примеры

В этом разделе обсудим кратко четыре примера оптических систем с ГОЭ. Разумеется, эти примеры не являются исчерпывающими, но они демонстрируют конкретные преимущества, которые можно получить, применяя ГОЭ. 646 Гл.г 10. Области применения _

tO.8.6.1. Необычная геометрия

Эта оптическая система представляет собой устройство, установленное на шлеме оператора, которое формирует изображение экрана катодно-лучевой трубки на бесконечности, не заслоняя поле зрения оператора. Отражательный ГОЭ накладывается на защитное стекло шлема, он повторяет его форму и направляет свет от обычной оптической системы со стороны шлема в глаз оператора. В этой системе главный луч отражается под углом 13° при угле падения 47° по одну сторону от нормали к поверхности. Благодаря оптической силе ГОЭ изображение зрачка системы формируется на зрачке глаза и обеспечивает высокую его яркость. Такую систему нельзя осуществить средствами обычной оптики.
Предыдущая << 1 .. 99 100 101 102 103 104 < 105 > 106 107 108 109 110 111 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed